Si esteu involucrats en l’enginyeria de productes fabricats a nivell mundial, és probable que us hagin afectat personalment els SNAFU a escala èpica. Malgrat els vostres esforços, probablement haureu de sacrificar alguns caps de setmana o tard a la nit o un temps de qualitat amb els vostres nens, o com a mínim, la pressió arterial.

Hola, ens passa al millor de nosaltres, sobretot si aquesta fabricació global implica Xina d'alguna manera. . . però abans de renunciar completament a la pressió arterial, permeteu-me que us pregunti això: participeu dels vostres millors esforços TELEPORTACIÓ?

Abans de repassar la màgia moderna de teleportació possible en R + D avui, deixem clar el procés que es tracta supòsit passar en un món ideal.

En primer lloc, alguns nerds socialment ineptes pràcticament somien com hauria de ser un disseny físic teòricament treballen a la seva cova d’enginyeria. (Està bé, potser no ho puguis dir, però sí. Jo solia ser aquest noi.)

Exposició A: Engineering Nerd Cave

És possible que no toquin mai cap component físic en el seu treball de disseny. Per a l'espectador laic, pot semblar que tots són jocs de matemàtiques i de vídeo. Això és sobretot perquè ho és.

Normalment, hi ha diverses disciplines implicades en aquesta etapa de disseny teòric. La disciplina que dicta els altres requisits del sistema sovint comença i després transmet les especificacions als altres departaments. En els sistemes electroòptics, normalment, el que fa primer és el disseny òptic. Llavors l'enginyer òptic (que era jo) diria als nerds mecànics la mida i la ubicació necessàries per a l'òptica. A més, els nois de l’òptica solen dir als enginyers elèctrics quina quantitat de suc necessiten per a un LED o quanta llum encén el sensor. Després, després de passar aquestes porres informatives, els ME's (enginyers mecànics) i els EE's (enginyers elèctrics) anaven a treballar a les seves pròpies coves d'enginyeria per dissenyar les seves respectives peces del sistema. És possible que aquestes coves es trobin al passadís les unes de les altres o que es trobin a diferents continents. He viscut tots dos escenaris.

Un cop acabats aquests dissenys de circuits, dissenys mecànics i dissenys òptics, s’utilitzaran impressions detallades (“plànols ”, però ningú ho diu realment) sovint es lliuren a una fàbrica d'alguns països on el material és realment barat de fabricar. Pot ser Mèxic, Xina, Tailàndia o un altre lloc que no sigui el lloc on es van dissenyar les peces.

Aleshores, tothom espera una estona perquè aquestes parts es facin físicament en una part diferent del globus i després s’enviïn a la meitat del món. Amb sort, no és l’any nou xinès MF. Normalment is Any Nou xinès, però. Sembla que funciona així. Per tant, el termini de lliurament de 6 setmanes pot convertir-se en 8-10 setmanes en aquest cas.

Any Nou xinès (a Singapur, però tot i així. La mateixa diferència).

Després que les peces arribin de nou on succeeix el muntatge o on viu una de les disciplines d’enginyeria o ambdues coses, totes les peces s’ajunten físicament per primera vegada. Es creuen els dits. Tothom espera que quan totes les parts estiguin connectades i es faci girar l’interruptor, la cosa serà a.) no pren foc, i b.) funciona com es pretenia.

Per descomptat, tot el que treballa junt a la perfecció al primer intent i a temps és un conte de fades de somni.

Potser els components que heu utilitzat tenien informació pèssima i inexacta a la fitxa tècnica del fabricant. Potser el sistema va funcionar més calent del previst per les vostres simulacions tèrmiques (si fins i tot les vau executar) i, en conseqüència, els vostres LED no són tan brillants com cal. Potser el vostre redactor mecànic funcionava en unitats incorrectes quan va crear algun component i es trobava totalment al lloc equivocat del sistema. Potser la Xina ha posat un LED de color incorrecte a la placa de circuits. (Vinga, els senyals de gir dels automòbils no són verds, Xina. MAI SÓN VERDS.) Potser la Xina va utilitzar el material equivocat. Potser la Xina va utilitzar resistències equivocades. Potser la Xina va etiquetar malament un conductor. Pot ser . . . Xina.

I potser. . . potser en aquell vaixell lent de qualsevol país on es fabriquen els components. . . potser les coses acaben de caure del vaixell. Com, literalment, va caure del vaixell i es va enfonsar al fons de l’oceà. Això també passa seriosament.

Aquí teniu una diapositiva de PowerPoint que vaig crear per il·lustrar el procés d’R + D global de la vida real a un grup d’estudiants de mecatrònica de secundària a Silicon Valley als quals vaig donar conferències recentment. Bastant precís, i crec que ho van aconseguir:

Exemple del món real d’un procés global de fabricació

Què passa després, després de tot aquell singlot? Amb sort, els gestors del projecte implicats van tenir la previsió suficient per tenir en compte tant les iteracions de disseny múltiples com els trastorns aleatoris de la Xina. Tot i així, de vegades, quan totes les coses van malament alhora, fins i tot si el vostre gràfic de Gantt tenia algun coixí, el vostre projecte acaba mesos enrere. Llavors què?!

Bé, si el vostre producte és de baixa tecnologia i no és crític amb el temps, potser només heu de retirar la data de llançament prevista.

Tanmateix, si el vostre producte és, per exemple, una Cadillac Escalade 2018, ha d’estar llest per al 2018. En cas contrari, si surt el 2019, no és una Cadillac Escalade del 2018! I què llavors?

Bé, després vénen crits, migranyes, festes d’aniversari perdudes dels vostres fills, hipertensió arterial, atacs cardíacs ocasionals (sense broma) i les llàgrimes d’homes complerts (tampoc no és broma). De debò, he vist plorar més homes grans del que voldria recordar. El 98% d'aquests casos es trobaven en entorns d'enginyeria professional.

O ... o podeu salvar part del temps perdut amb la teleportació!

Teleportació ?!

Sí! Bé, una mica. És més aviat el següent millor.

Amb la tecnologia disponible avui en dia, no hem d’esperar a fabricar en una altra part del món abans d’esbrinar si un disseny en si és vàlid. Els vostres enginyers als Estats Units, Europa i Timbuktoo poden (gairebé) tots instantàniament tenir els dissenys de l’altre físicament en mà. Moments després de descobrir una iteració del disseny a Munic, les parts d’aquest disseny es poden començar a crear físicament realitat real a San Diego. En realitat, aquests dissenys es poden convertir immediatament en parts tangibles a més d’un lloc. Avui en dia també podeu teletransportar I CLONAR peces de prototipus.

Com és possible?! Si encara no ho heu entès, realment no estic parlant de teleportació (ORLY?) - Parlo de prototipatge ràpid de peces mitjançant impressores 3D i impressores PCB.

Si diverses instal·lacions d’R + D repartides per tot el món tenen el mateix equip de prototipatge ràpid, es poden disparar plans electrònics de noves idees de peces a la velocitat de la llum. Aleshores, els enginyers poden crear i tenir a les seves mans còpies gairebé idèntiques d’aquestes peces i començar a muntar i provar sistemes sencers abans que la Xina no engegui màquines d’emmotllament per injecció o SMT.

Feu això, Scotty.

La impressió 3D juntament amb els processos més generals de fabricació additiva han existit durant un temps. Ara bé, però, és possible que la qualitat de les peces i la varietat de materials facin que tantes parts mecàniques d’un disseny siguin teletransportables. Podeu imprimir peces metàl·liques! Podeu imprimir objectius de qualitat òptica (https://www.luxexcel.com/)! Podeu imprimir peces amb fibra de carboni o fins i tot Kevlar (http://impossible-objects.com)!

La impressió de plaques de circuits és una cosa molt més recent que es pot accedir fàcilment, sobretot si es fa servir el vostre disseny taules flexibles. Si no esteu familiaritzats, les taules flexibles tenen un aspecte així, i ho són. . . bé . . . plaques de circuits flexibles:

Flex Board impresa en una impressora de PCB BotFactory
Flex Board impresa en una impressora de PCB BotFactory

Hi ha altres tecnologies més antigues disponibles per fresar plaques de circuits a partir de substrats rígids, però són desordenades i no poden convertir aquestes fantàstiques plaques flexibles que per a moltes aplicacions no es poden substituir en l'etapa de prototipatge.

BotFactory adopta un enfocament únic en aquest sentit, ja que les seves màquines de prototipatge de PCB d’escriptori imprimeixen tintes conductores i aïllants per construir múltiples capes conductores (com els cables d’una placa de circuit). Totes les seves màquines vénen de sèrie amb capacitat de recollida i posició, també, de manera que podeu crear totalment acabat placa de circuit (amb tots els components) que França va somiar i es va convertir en un fitxer Gerber fa minuts, ara mateix des del vostre escriptori als EUA. . . O bé, Timbuktoo. (Sigui el que sigui, ho fas! Estic escrivint això des de les Bermudes, així que vaja.)

Quan vaig trobar la tecnologia de BotFactory, vaig pensar en totes aquelles migranyes i llàgrimes d’home quan la Xina va desordenar completament una placa de circuit. Vaig pensar en tots aquells caps de setmana que vaig perdre quan vaig haver de recuperar el temps perdut en les etapes de prototipatge del disseny de sistemes electro-òptics. I llavors vaig pensar:

“Els enginyers ho necessiten! Jo d’ahir ho necessito! ”

Ara bé, aquest material de teleportació és un substitut de les proves primera producció peces fabricades a Àsia? Lamentablement no. Encara heu d'assegurar-vos que la Xina no us estafés per la qualitat del material i per posar les peces adequades a totes les coses, etc., en les coses que finalment us faran en la producció en massa. Però per a les fases de disseny de sistemes que requereixen més temps, especialment a les empreses multinacionals, podeu estalviar fàcilment mes en un projecte. Literalment mesos!

A més, potser el més important, per al motor òptic proper i estimat per al meu cor, és menys temps que demostreu que una fàbrica xinesa es va endur la culpa d’un error del sistema i no un disseny òptic.

Benvingut, no ploris, i t'estimo.

autor

Erin és una nòmada digital i dirigeix ​​enginyeria i publicació d’òptica a Spire Starter LLC: www.SpireStarter.com La seva formació acadèmica es basa en física aplicada i treballava per a The Man dissenyant òptica per a il·luminació interior, fars automàtics i llums posteriors (Corvette, Escalade, Chevrolet Silverado, etc.), sensors òptics i taurons amb raigs làser frickin 'fixats al cap. Al costat, Erin és una artista, escriptora de ciència ficció cristiana i amant de la cervesa, el borbó i la cervesa amb infusió de borbó.